暖通空調(diào)系統(tǒng)中節(jié)能設(shè)計(jì)探討

魯曉州

【摘要】空調(diào)耗電量總所周知，包括富士康這種全球最大的電子產(chǎn)業(yè)專業(yè)制造商，其連續(xù)9年雄居大陸出口200強(qiáng)榜首，產(chǎn)量巨大，也被調(diào)查統(tǒng)計(jì)其空調(diào)每月的耗電量卻是遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其生產(chǎn)機(jī)器設(shè)備的用電量，成為耗電量的主體部分。由此可見，在享受空調(diào)給我們創(chuàng)造舒適環(huán)境的同時(shí)，對(duì)其節(jié)能環(huán)節(jié)研究有著極其重要意義。而如今已經(jīng)很多部分用采用的暖通空調(diào)，本文便對(duì)暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)加以粗淺探討。

【關(guān)鍵詞】暖通空調(diào)；節(jié)能設(shè)計(jì)；探討

【中圖分類號(hào)】U831 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1672-5158（2013）01—0050-01

如今伴隨暖通空調(diào)的廣泛應(yīng)用，其系統(tǒng)的耗能將增加，而其又以電能為主要能源，因而面對(duì)如今倡導(dǎo)的環(huán)保節(jié)能綠色理念，勢(shì)必要求進(jìn)一步對(duì)暖通空調(diào)的節(jié)能加以研究應(yīng)用。

一、暖通空調(diào)節(jié)能的緊迫性

如今高樓林立，用于商業(yè)、辦公、娛樂、家居等高層建筑一棟棟拔地而起，而據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，建筑耗能所占比例也迅速上升，發(fā)達(dá)國家都已高達(dá)40%，而在建筑能耗中，暖通空調(diào)又占相當(dāng)重的比例，尤其其是以不可再生資源電力為主動(dòng)力源，這就使得研究暖通空調(diào)的節(jié)能迫在眉睫。

二、暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)構(gòu)想與建議

（一）暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)面臨問題

暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能有著重要的影響，而實(shí)際工作中一些設(shè)計(jì)部門和設(shè)計(jì)人員由于對(duì)暖通空調(diào)的節(jié)能重要性缺乏認(rèn)知，加上工程設(shè)計(jì)周期普遍較短，設(shè)計(jì)收費(fèi)與設(shè)計(jì)產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益不掛鉤，以及一些技術(shù)性問題沒有完全得到解決等原因，設(shè)計(jì)單位只求利益，最求數(shù)量不重質(zhì)量，使得設(shè)計(jì)施工完的系統(tǒng)不僅投資大，運(yùn)行能耗也相當(dāng)驚人，超過了國家標(biāo)準(zhǔn)。而另一方面暖通空調(diào)的節(jié)能技術(shù)方案雖有多種但都有明顯的優(yōu)缺點(diǎn)，因而加以比較，選擇最優(yōu)方案甚至加以改革完善以采用最優(yōu)技術(shù)，是設(shè)計(jì)單位需重視和認(rèn)真做工作的。

（二）暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)

針對(duì)暖通空調(diào)工程減低能耗問題，在冷、熱源設(shè)備的節(jié)能方面，對(duì)冷、熱源設(shè)備進(jìn)行優(yōu)選及優(yōu)化配置。

1、空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)

水環(huán)熱泵空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)可以叫收建筑物內(nèi)部余熱，具有在建筑物內(nèi)部進(jìn)行冷熱量轉(zhuǎn)移的特點(diǎn)。對(duì)于我國北方地區(qū)辦公、商業(yè)等建筑來說，建筑物內(nèi)面積大，常年有穩(wěn)定的大量余熱，使用水環(huán)熱泵空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)十分有效。針對(duì)房間空間較大、人員較多的空氣調(diào)節(jié)區(qū)。如報(bào)告廳，需要新風(fēng)量大，采用風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)不僅投入大，運(yùn)行費(fèi)用也相應(yīng)增加。在這種情況下，單風(fēng)管全空氣的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)應(yīng)為最佳選擇。

2、空調(diào)水系統(tǒng)

由于開式系統(tǒng)循環(huán)水泵揚(yáng)程大，需要耗費(fèi)更多的能量，應(yīng)采用閉式循環(huán)水系統(tǒng)。由于三管制水系統(tǒng)冷熱水共用一根回水管，有冷熱混合損失，宜慎用。系統(tǒng)管徑的確定應(yīng)當(dāng)同時(shí)考慮到投資費(fèi)用及運(yùn)行費(fèi)用。系統(tǒng)較大、阻力較高，各環(huán)路負(fù)荷特性或壓力損失相差懸殊時(shí)，應(yīng)采用雙級(jí)泵系統(tǒng)。在冷、熱源側(cè)與負(fù)荷側(cè)分別設(shè)置循環(huán)水泵，可以降低電耗。二次泵宜根據(jù)流量需求的變化采用變速變流量調(diào)節(jié)方式；單級(jí)泵則更適用于系統(tǒng)較小或壓力損失相差不大的系統(tǒng)。冷水機(jī)組的冷水供水和回水，其設(shè)計(jì)溫差不應(yīng)小于5℃。

3、冷熱源

空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的冷熱源宜采用集中設(shè)置的冷（熱）水機(jī)組或換熱設(shè)備。當(dāng)前各種機(jī)組、設(shè)備品種繁多，電制冷機(jī)組、溴化鋰吸收武機(jī)組及薔冷蓄熱設(shè)備等各具特色，由于機(jī)組或設(shè)備的選擇受占地面積、使用特征、當(dāng)?shù)啬茉捶N類、投資和運(yùn)行費(fèi)用、環(huán)保規(guī)定等多種因素的影響和制約，設(shè)計(jì)人員只有在充分做好上述因素的調(diào)研后，客觀全面地對(duì)冷熱源方案進(jìn)行綜合論證，才能真正達(dá)到節(jié)能、使用效果的雙贏。

4、全系統(tǒng)優(yōu)化

目前對(duì)于暖通空調(diào)工程的節(jié)能優(yōu)化研究都集中在各個(gè)設(shè)備節(jié)能的模型研究上，沒有考慮系統(tǒng)中各個(gè)設(shè)備之間的相互影響。然而暖通空調(diào)工程的運(yùn)行是由各個(gè)設(shè)備組成的一個(gè)系統(tǒng)，某些設(shè)備的優(yōu)化并不一定就會(huì)帶來整個(gè)系統(tǒng)的優(yōu)化，而只有整個(gè)系統(tǒng)優(yōu)化了，才能保證系統(tǒng)的節(jié)能。所以在暖通空調(diào)工程的節(jié)能研究中必須堅(jiān)持系統(tǒng)化的觀點(diǎn)，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。

（三）暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)政策建議

1、節(jié)約能源及資源的利用

低能源消耗的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)當(dāng)從建筑物各方面進(jìn)行調(diào)整。近年來，綠色建筑能源消耗最低消耗標(biāo)準(zhǔn)在原先的的基礎(chǔ)上再次提出了在節(jié)能10%-60%的要求，然而這種要求所涉及到的能源主要包括有：暖通、空調(diào)、熱水及照明系統(tǒng)，相對(duì)所采取措施也是具有多種多樣的方式，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)的過程中應(yīng)當(dāng)全面考慮到實(shí)際情況，因地制宜的進(jìn)行選取，對(duì)于能源能夠更好的優(yōu)化利用，對(duì)于資源的選取可以適當(dāng)?shù)倪x擇可再生能源，對(duì)于能源的利用在節(jié)約的原則上進(jìn)行高效率的使用等等一系列可實(shí)行措施。

2、保持良好的自然環(huán)境

暖通空調(diào)性質(zhì)的優(yōu)劣在很大程度上取決于對(duì)自然資源的利用。所以在對(duì)建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，外圍的環(huán)境設(shè)計(jì)在充分考慮到，這將直接影響到建筑內(nèi)部暖通空調(diào)效能的發(fā)揮，所以在設(shè)計(jì)時(shí)要注意建筑物沒有收到不良的自然環(huán)境危害和污染，建筑物周圍的樹木和水所起到的作用是可以為建筑物防風(fēng)和遮陰一級(jí)蓄水。所以，水和植物都被廣泛的引入到建筑物的內(nèi)部環(huán)境當(dāng)中。

3、改進(jìn)建筑熱工性能

建筑物熱工性能涉及到建筑形體系數(shù)氣密性、建筑保溫、建筑遮陽等方面，建筑內(nèi)部絕大多數(shù)的熱量是通過建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)散發(fā)掉的，因此熱量傳遞速度與建筑外表面散熱面積，由于建筑采暖能耗隨體形系數(shù)的增大而增高；同時(shí)采暖建筑內(nèi)通過空氣滲透消耗熱量達(dá)到30%-40%左右，熱量消耗形式主要是由于外窗的氣密性較差和導(dǎo)線、管道等的出入口和煙囪風(fēng)道以及部分結(jié)構(gòu)連接縫隙等部位，因此為降低該部分能耗可以通過提高門窗制作及安裝精度、選用新型材料、加強(qiáng)密封措施等來減少空氣滲透。同時(shí)建筑保溫新型材料可以在一定程度上增強(qiáng)其保溫效果，對(duì)于節(jié)約能源具有重要意義。

4、地源熱泵

地源熱泵作為剛興起的一種節(jié)能能源的空調(diào)系統(tǒng)，被廣泛應(yīng)用，地源熱泵作為一種新興的節(jié)能技術(shù)，通過地下淺層的地?zé)豳Y源即可以進(jìn)行供熱又可以在高溫的夏季進(jìn)行制冷，這種高效節(jié)能的空調(diào)系統(tǒng)通過有效的利用地下水、土壤及地表水等效低溫位熱能及高溫位進(jìn)行轉(zhuǎn)移，冬季可以通過聚焦地能中的熱量對(duì)室內(nèi)進(jìn)行供暖，夏季則能有效的將室內(nèi)的熱量釋放出去，使室內(nèi)達(dá)到制冷的目的。地源地泵具有高效節(jié)能的特點(diǎn)，并有效的利用了地下資源，在使用過程中也達(dá)到了綠色環(huán)保的要求，這種空調(diào)系統(tǒng)新技術(shù)已被應(yīng)用于新的建筑中，相信在不久的將來，會(huì)得到廣泛的推廣。

三、結(jié)束語

曖通空調(diào)的節(jié)能不僅只是關(guān)系到某一個(gè)團(tuán)隊(duì)的問題，從長遠(yuǎn)看更是關(guān)系到保護(hù)人類環(huán)境，具有重要意義。暖通空調(diào)設(shè)計(jì)工作者只有充分認(rèn)識(shí)到曖通節(jié)能的重要性，才可能研究與設(shè)計(jì)出環(huán)保綠色安全的曖通空調(diào)，以確保安全的同時(shí)，為迎接一個(gè)節(jié)能環(huán)保的世界貢獻(xiàn)一份力量。

參考文獻(xiàn)

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